原子核 原子核の概要

原子核

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2020/02/28 14:37 UTC 版)

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原子核
ヘリウム原子の模式図。中心部の4つの球体からなる塊が原子核。周りを回っているのは電子である。大きさは正しくなく、実際の原子核はずっと小さい。
組成 陽子中性子
相互作用 弱い相互作用
強い相互作用
電磁相互作用
重力相互作用
反粒子 反原子核
理論化 ジャン・ペラン(1901年)
発見 アーネスト・ラザフォード(1911年)
電荷 +e × 陽子の個数
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原子核の質量を半経験的に説明する、ヴァイツゼッカー=ベーテの質量公式(原子核質量公式、他により改良された公式が存在する)がある。

大きさ

原子核は原子と比べて非常に小さく、たとえば最も小さい水素の原子核(陽子)の大きさはおよそ半径 0.8751(61)×10−15 m(直径にして約 1.75×10−15 m = 1.75 fm)である[1]。水素原子核以外では、その狭い空間に正電荷をもった陽子が複数存在するため、互いに大きな斥力電磁気力)を受ける。この斥力に打ち勝って原子核を安定に存在させているのは、中性子の作用である。陽子、中性子の核子間には中間子を媒介した核力が引力として働き、これが電磁気的反発力に打ち勝って原子核を安定化させている。

その他の原子では、原子核の半径 r はその質量数 A のほぼ 1/3 乗、すなわち3乗根に比例することが知られており、定式化すると

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